應變片的工作原理

1、應變片的工作原理應變片的工作原理將應變片貼在被測定物上，使其隨著被測定物的應變一起伸縮，這樣里面的金屬箔材就隨著應變伸長或縮短。很多金屬在機械性地伸長或縮短時其電阻會隨之變化。應變片就是應用這個原理，通過測量電阻的變化而對應變進行測定。一般應變片的敏感柵使用的是銅鉻合金，其電阻變化率為常數(shù)，與應變成正比例關(guān)系。即ΔRR=Kε在這里R：應變片的原電阻值ΩΔR：伸長或壓縮所引起的電阻變化ΩK：比例常數(shù)(應變片常數(shù))ε：應變不同的金屬材料有不

2、同的比例常數(shù)K。銅鉻合金的K值約為2。這樣，應變的測量就通過應變片轉(zhuǎn)換為對電阻變化的測量。但是由于應變是相當微小的變化，所以產(chǎn)生的電阻變化也是極其微小的。例如我們來計算100010?6的應變產(chǎn)生的電阻的變化。應變片的電阻值一般來說是120歐姆，即ΔR120=21000106ΔR=1202100010?6=0.24Ω電阻變化率為ΔRR=0.24120=0.002→0.2%要精確地測量這么微小的電阻變化是非常困難的，一般的電阻計無法達到要求

3、。為了對這種微小電阻變化進行測量，我們使用帶有韋斯通電橋回路的專用應變測量儀。應變片本身的追隨能力可以達到數(shù)百kHz，通過組合的測定裝置可以對沖擊現(xiàn)象進行測量。行駛中的車輛，飛行中的飛機等各部位的變動應力可以通過應變片和測定裝置進行初步的測量。測量電路：惠斯通電橋測量電路：惠斯通電橋惠斯通電橋適用于檢測電阻的微小變化，應變片的電阻變化也可以用這個電路來測量。如圖5所示，惠斯通電橋由四個電阻組合而成。圖7圖8如圖8所示，四邊的電阻中只有R

4、1用應變片相連時，所以輸出電壓可寫成：e=(14)(ΔR1R1)E即e=(14)KεE一般的應變測量大部分都使用單應變片法。一般的應變測量大部分都使用單應變片法。如圖9所示，在電橋中聯(lián)入了兩枚應變片，共有兩種聯(lián)入方法，即半橋鄰邊法（a）和半橋?qū)叿ǎ╞）。四條邊中有兩條邊的電阻發(fā)生變化，根據(jù)上面的四應變片法的輸出電壓式可得，聯(lián)入方式如圖9（a）所示時，聯(lián)入方式如圖9（b）所示時，也就是說當聯(lián)入兩枚應變片時，根據(jù)聯(lián)入方式的不同，兩枚應變片